城市污水處理工藝綜述

廈門水務(wù)集團(tuán)（新鄉(xiāng)）城建投資有限公司 呂 輝

新鄉(xiāng)市排水工程有限公司 王長(zhǎng)鵬

城市污水處理工藝綜述

廈門水務(wù)集團(tuán)（新鄉(xiāng)）城建投資有限公司 呂 輝

新鄉(xiāng)市排水工程有限公司 王長(zhǎng)鵬

我國(guó)城市污水處理廠的集中建設(shè)與投運(yùn)是有效控制我國(guó)水系污染，快速推動(dòng)我國(guó)節(jié)能減排工作，實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用與可持續(xù)發(fā)展要求的必然要求。在進(jìn)行污水處理廠工藝設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)各個(gè)地區(qū)實(shí)際情況，考慮不同工藝的特點(diǎn)，以確定最佳處理方案。每種處理方法均有其各自的特點(diǎn)及適應(yīng)范圍，通常的污水處理工藝應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行不同處理方法的合理組合。

一、活性污泥法

活性污泥法是目前處理城市污水最有效的一種生物處理法，此方法在世界范圍內(nèi)的研究及應(yīng)用已有近百年的歷史。尤其是近年來我國(guó)水體污染的日趨嚴(yán)重，處理出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提升，要求工藝選擇控制更為科學(xué)合理。從而需要不斷提升凈化機(jī)能，簡(jiǎn)化運(yùn)行管理。近年來活性污泥法得到了不斷的演變推新，出現(xiàn)了不同工藝組合、不同工藝流程的活性污泥法。

1. 普通活性污泥法。這種方法是利用絮體狀、比表面積大的微生物群體的吸附凈化功能。在反應(yīng)體系中不斷馴化循環(huán)，同時(shí)將反應(yīng)體系所產(chǎn)生的多余部分剩余污泥有規(guī)律地排出體系外。使反應(yīng)池內(nèi)的有機(jī)物和微生物的比值保持在一定的范圍內(nèi)，同時(shí)在溶解氧存在的條件下有機(jī)底物和微生物絮體充分接觸，進(jìn)行一系列的微生物代謝和有機(jī)物分解的過程。普通活性污泥法一般由初沉池、生化反應(yīng)池、二沉池組成。同時(shí)還配有污泥回流泵房及剩余污泥處理系統(tǒng)，以維持反應(yīng)池內(nèi)的微生物濃度。這種方法適用于處理要求高、進(jìn)水水質(zhì)較穩(wěn)定的污水，但對(duì)負(fù)荷變動(dòng)適應(yīng)性較弱，處理污水所需時(shí)間長(zhǎng)，占地面積大。后來在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了一些改良的形式。

2. 多點(diǎn)進(jìn)水活性污泥法。為了使反應(yīng)池內(nèi)的有機(jī)污染物和微生物的濃度接近一定值，原污水從幾個(gè)不同的配水點(diǎn)分開流入反應(yīng)池，這不但解決了反應(yīng)池內(nèi)的負(fù)荷不均、超負(fù)荷等問題，還使自養(yǎng)型以及異養(yǎng)型微生物有選擇地降解有機(jī)污染物質(zhì)，有利于氮、磷的進(jìn)一步降解。

3. 吸附再生活性污泥法。使反應(yīng)池內(nèi)已經(jīng)馴化的活性污泥絮體，通過其網(wǎng)狀的顯微構(gòu)造吸附污染物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)自身的再生長(zhǎng)。而后污泥絮體在曝氣池內(nèi)，一定溶氧濃度的條件下，將吸附的污染物質(zhì)進(jìn)行氧化分解，該方法有利于處理水量較大的污水，并有一定的抗水質(zhì)沖擊的能力。

4. 間歇式活性污泥法（SBR）。SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式。SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池。運(yùn)行程序依次為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和待機(jī)等過程，形成一個(gè)完整的工作周期。間歇式活性污泥法無污泥回流系統(tǒng)，這正是SBR工藝的顯著特性。該方法優(yōu)點(diǎn)是日常維護(hù)管理非常方便，工藝過程運(yùn)行靈活，建設(shè)費(fèi)用低，并可獲得較高質(zhì)量的出水，有利于自動(dòng)化控制。

5. AB法。AB 工藝法也稱為吸附生物降解法，簡(jiǎn)單說就是分為A和B兩階段曝氣?；钚晕勰嗷亓飨到y(tǒng)也是相互隔離的，屬于超高負(fù)荷活性污泥法， 20世紀(jì)70 年代中期首先由德國(guó)開發(fā)，80年代初開始應(yīng)用于工程實(shí)踐，是傳統(tǒng)活性污泥法的一種改型。許多污水處理廠廠資料表明該方法抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，底物去除效率高，有利于除磷脫氮。該工藝在處理難降解的工業(yè)廢水或較高濃度的城市污水方面，有特殊的凈化機(jī)制和多方面的優(yōu)越性。特別適于處理濃度高、水質(zhì)水量變化大的污水。AB 工藝兩段曝氣池的總?cè)莘e相比傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池明顯減小，這是它的一大特點(diǎn)。

6. 氧化溝法。氧化溝為連續(xù)環(huán)形的曝氣池，其池體較長(zhǎng)，深度較淺。氧化溝法對(duì)溫度有一定的要求，因此，我國(guó)北方寒冷地區(qū)不適宜采用。該系統(tǒng)是一種成本低廉、構(gòu)造簡(jiǎn)單、易于維護(hù)的處理技術(shù)，其對(duì)工業(yè)廢水的稀釋能力也很大。出水水質(zhì)較好，可進(jìn)行脫氮除磷，有利于延時(shí)曝氣。氧化溝工藝得到了快速發(fā)展的工程實(shí)例，有Carrousel2000型、DE型、Orbal型及轉(zhuǎn)刷曝氣氧化溝等。

7. AO 法及A2O 法。AO 法及A2O 法是近年來開發(fā)出的生物脫氮除磷工藝。 AO工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起，A段DO≤0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。與傳統(tǒng)的化學(xué)和生物脫氮除磷方法相比，它不僅有效提高了出水指標(biāo)，還具有較高的容積負(fù)荷。由于傳統(tǒng)工藝沒有獨(dú)立污泥回流系統(tǒng)，復(fù)雜污染物質(zhì)難以降解，因此，污泥負(fù)荷要比較低，否則不足以達(dá)到污泥好氧穩(wěn)定。所以使用AO 法將帶來基建投資和電單耗的大幅度增加。

二、生物膜法

生物膜法是使污水連續(xù)流經(jīng)固定支承物表面，在支承物表面繁殖出大量微生物生物膜的方法，起著與活性污泥同樣的凈化作用。生物膜法有多種處理構(gòu)筑物，如生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法及生物流化床等，從填料上脫落下來的衰死的生物膜可隨污水流入沉淀池，經(jīng)沉淀池而被澄清凈化。但該方法缺點(diǎn)是處理效率和衛(wèi)生條件較差，占地面積較大。

三、自然生物處理法

利用自然條件下生長(zhǎng)、繁殖的微生物處理污水，形成水體—微生物—植物組成的生態(tài)系統(tǒng)。對(duì)污染物進(jìn)行一系列的物理、化學(xué)和生物凈化。生態(tài)系統(tǒng)可對(duì)污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分利用，有利于綠色植物生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)污水的資源化、無害化和穩(wěn)定化。該方法工藝簡(jiǎn)單、費(fèi)用低廉、效率高，是一種符合生態(tài)原理的污水處理方式，但容易受自然條件影響，而且占地面積大。

四、厭氧生物處理法

厭氧生物處理法是利用兼性厭氧菌在無氧的條件下降解有機(jī)污染物的方法。主要用于處理高濃度、難降解的有機(jī)工業(yè)廢水及有機(jī)污泥。主要構(gòu)筑物是消化池，近年來開發(fā)了厭氧濾池、厭氧轉(zhuǎn)盤、上流式厭氧污泥床、厭氧流化床等高效反應(yīng)裝置。該法能降低能耗，同時(shí)所產(chǎn)的污泥量小。

五、結(jié)論

污水處理是我國(guó)環(huán)境治理中一個(gè)關(guān)鍵而緊迫的問題，受到人們的普遍關(guān)注，與人們的生活息息相關(guān)。傳統(tǒng)活性污泥法適用范圍廣泛，技術(shù)成熟，但是占地面積較大。目前，大型污水處理廠多采用傳統(tǒng)活性污泥法，小型污水處理廠多采用氧化溝工藝，而處置濃度較高的工業(yè)污水可采用厭氧生物處理法。另外，污水處理設(shè)施還可根據(jù)水質(zhì)情況實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制、遠(yuǎn)程控制以及連續(xù)自動(dòng)控制以保證穩(wěn)定運(yùn)行。污水處理廠不僅承載著保護(hù)水資源、防治環(huán)境污染的重任，還承載著人民對(duì) “天藍(lán)、地綠、水清、人和”的企盼。